SENSORES/ATUADORES

INTERNET DAS COISAS (IoT)

ESP8266 - Ethernet

ESP8266 - Elemento de Aquecimento

Este tutorial ensina você a usar o ESP8266 para controlar um elemento de aquecimento. Depois, você poderá aplicar esse conhecimento para criar um sistema de aquecimento em outro tutorial.

Você pode acionar o elemento de aquecimento a partir do NodeMCU através de um relé ou de um módulo MOSFET. O relé só liga o aquecedor totalmente ou o desliga totalmente. O módulo MOSFET também faz isso, mas ainda pode dar ao aquecedor uma parte da potência com PWM, então você escolhe quanto calor ele produz. Ele é silencioso e não tem contatos que se desgastam quando comuta com frequência. Vamos ver os dois métodos aqui.

Hardware Necessário

1	×	ESP8266 NodeMCU ESP-12F
1	×	Alternatively, ESP8266 D1 Mini NodeMCU ESP-12F
1	×	Alternatively, ESP8266 NodeMCU ESP-12E (Uno-form)
1	×	Micro USB Cable
1	×	Alternatively, ESP8266 NodeMCU ESP-12F (SMD-form)
1	×	Cabo USB Tipo-A para Tipo-C (para PC com USB-A)
1	×	Cabo USB Tipo-C para Tipo-C (para PC com USB-C)
1	×	Relé
1	×	(Alternativa) MOSFET Module (AOD4184, LR7843 or FR120N)
1	×	Elemento de Aquecimento
1	×	Fonte de Alimentação 12V
1	×	Conector de Alimentação DC
1	×	Fios Jumper
1	×	(Recomendado) Placa de Expansão com Bornes de Parafuso para ESP8266

Or you can buy the following kits:

DIYables Sensor Kit (18 sensors/displays)

Divulgação: Alguns dos links desta seção são links de afiliado da Amazon. Podemos receber uma comissão pelas compras feitas por meio desses links, sem custo adicional para você. Agradecemos o seu apoio.

Sobre o Elemento de Aquecimento

Pinagem do Elemento de Aquecimento

O elemento de aquecimento normalmente tem dois pinos:

O pino positivo (+) (vermelho) deve ser conectado aos 12V da fonte de alimentação DC
O pino negativo (-) (preto) deve ser conectado ao GND da fonte de alimentação DC

Como Controlar o Elemento de Aquecimento usando o ESP8266

Se um elemento de aquecimento de 12V for alimentado por uma fonte de 12V, ele emitirá calor. Para controlar o elemento de aquecimento, é preciso usar um relé entre o ESP8266 e o elemento de aquecimento. O ESP8266 pode então controlar o elemento de aquecimento através do relé.

Se você não conhece os relés (pinagem, como funcionam, como programar, etc.), consulte o tutorial ESP8266 - Relé para mais informações.

Para o segundo método, você precisa do módulo MOSFET. Sua pinagem e seu funcionamento interno são explicados no tutorial ESP8266 - Módulo MOSFET.

Relé vs Módulo MOSFET para um Elemento de Aquecimento

Característica	Relé	Módulo MOSFET
O que ele pode fazer	calor total ou nenhum calor	calor total, nenhum calor, ou qualquer nível de calor entre os dois (PWM)
Som	clica a cada comutação	silencioso
Velocidade	lenta (milissegundos)	muito rápida
Desgaste	os contatos se desgastam, mais ainda se comuta com frequência	nada se move, então nada se desgasta
Tipo de aquecedor	AC ou DC	somente DC
Alimentação do aquecedor	qualquer valor para o qual o relé seja especificado	6V ou mais
Isolamento	sim, entre a bobina e os contatos	sim, através do optoacoplador PC817
Use para	aquecedores AC, LIGA/DESLIGA simples	aquecedores DC, controle do nível de calor, comutação frequente

Um circuito de controle de temperatura muitas vezes comuta o aquecedor várias vezes por minuto. Para um elemento de aquecimento DC de 12V, o módulo MOSFET lida melhor com isso, e ainda permite definir o nível de calor. Um aquecedor AC ainda precisa do relé.

Diagrama de Ligação

This image is created using Fritzing. Click to enlarge image

Para mais informações, veja Pinagem do ESP8266 e como alimentar o ESP8266 e outros componentes.

Código ESP8266

O código abaixo ligará o elemento de aquecimento a cada cinco segundos e o desligará a cada cinco segundos, . repetidamente.

Passos Rápidos

Para começar com o ESP8266 no Arduino IDE, siga estes passos:

Confira o tutorial como configurar o ambiente para o ESP8266 no Arduino IDE se esta for sua primeira vez usando o ESP8266.
Faça a ligação dos componentes como mostrado no diagrama.
Conecte a placa ESP8266 ao seu computador usando um cabo USB.
Abra o Arduino IDE no seu computador.
Escolha a placa ESP8266 correta, como (por exemplo, NodeMCU 1.0 (ESP-12E Module)), e a respectiva porta COM.
Conecte o cabo USB ao ESP8266 e ao seu computador.
Abra o Arduino IDE, selecione a placa e a porta apropriadas.
Cole o código no Arduino IDE.
Clique no botão Upload no Arduino IDE para enviar o código ao ESP8266.
Confira a temperatura do elemento de aquecimento.

Tenha cuidado. Isso pode causar danos a você e à sua casa. Este é um assunto importante e queremos que você esteja seguro. Se você não tiver total certeza do que está fazendo, é melhor não mexer em nada. Consulte alguém que entenda do assunto! Não podemos ser responsabilizados pela sua segurança.

Explicação do Código

Confira a explicação linha por linha contida nos comentários do código-fonte!

ESP8266 - Definir o Nível de Calor com o Módulo MOSFET

Nesta parte, um módulo MOSFET toma o lugar do relé. O pino D5 do NodeMCU envia PWM para o módulo, e o elemento de aquecimento recebe mais ou menos potência.

Diagrama de Ligação

This image is created using Fritzing. Click to enlarge image

D5 (GPIO14) no NodeMCU vai para PWM no módulo.
G (GND) no NodeMCU vai para GND no módulo.
O fio positivo do adaptador de 12V e o fio vermelho (+) do elemento de aquecimento entram ambos no terminal +.
O fio preto (−) do elemento de aquecimento vai para o terminal LOAD.
O fio negativo do adaptador de 12V vai para o terminal −.

Um elemento de aquecimento é apenas um resistor, não uma bobina, então não é necessário um diodo flyback.

Código ESP8266

/* * Este código de ESP8266 NodeMCU foi desenvolvido por pt.newbiely.com * Este código de ESP8266 NodeMCU é disponibilizado ao público sem nenhuma restrição. * Para tutoriais completos e diagramas de ligação, visite: * https://pt.newbiely.com/tutorials/esp8266/esp8266-heating-element */ const int MOSFET_PIN = D5; // ESP8266 pin D5 connected to the PWM pin of the MOSFET module void setup() { Serial.begin(9600); pinMode(MOSFET_PIN, OUTPUT); analogWrite(MOSFET_PIN, 0); // start with the load OFF } void setLoad(int percent) { int duty = map(percent, 0, 100, 0, 255); // convert 0-100% to 0-255 analogWrite(MOSFET_PIN, duty); Serial.print("Load power: "); Serial.print(percent); Serial.println("%"); } void loop() { // turn the load fully ON, then fully OFF Serial.println("Load: ON"); setLoad(100); delay(2000); Serial.println("Load: OFF"); setLoad(0); delay(2000); // increase the power step by step (PWM) for (int percent = 10; percent <= 100; percent += 10) { setLoad(percent); delay(500); } // decrease the power step by step (PWM) for (int percent = 90; percent >= 0; percent -= 10) { setLoad(percent); delay(500); } delay(1000); }

Este código dá ao aquecedor potência total por 2 segundos, depois nenhuma potência por 2 segundos. Em seguida, a potência sobe de 10% a 100% e volta a cair até 0%. Um aquecedor esquenta e esfria devagar, então você não vai sentir cada passo imediatamente. Para sentir uma mudança clara, mantenha um nível de potência por mais tempo.

Passos Rápidos

Prepare o Arduino IDE e selecione a placa NodeMCU como descrito nos Passos Rápidos do relé acima.
Faça a ligação conforme o diagrama, com o adaptador de 12V ainda não conectado.
Faça o upload do código acima para o NodeMCU.
Conecte o adaptador de 12V. Não toque no elemento de aquecimento, pois ele fica quente.
Abra o Serial Monitor a 9600 baud para ver o nível de potência.

Newbiely | Arduino IDE 2.3.8

──

☐

Newbiely.ino

···

8 Serial.println("Hello World!");

Output

Serial Monitor

Message (Enter to send message to 'Nodemcu 1.0 (ESP-12E Module)' on 'COM15')

New Line

9600 baud

Load: ON Load power: 100% Load: OFF Load power: 0% Load power: 10% Load power: 20% Load power: 30% Load power: 40% Load power: 50% Load power: 60% Load power: 70% Load power: 80% Load power: 90% Load power: 100% Load power: 90% Load power: 80% Load power: 70% Load power: 60% Load power: 50% Load power: 40% Load power: 30% Load power: 20% Load power: 10% Load power: 0%

Ln 11, Col 1

Nodemcu 1.0 (ESP-12E Module) on COM15

Dica: o módulo MOSFET comuta somente DC, e precisa de uma alimentação do aquecedor de cerca de 6V ou mais. Para um aquecedor que funciona com a rede AC, use o relé.

Vídeo

Tutoriais Relacionados

※ NOSSAS MENSAGENS

Fique à vontade para compartilhar o link deste tutorial. Porém, por favor, não use nosso conteúdo em outros sites. Investimos muito esforço e tempo para criar este conteúdo, por favor respeite nosso trabalho!